Breakdown Phase in the GOLEM Tokamak and Its Impact on Plasma Performance

Y. Siusko; V. Svoboda; J. Stockel; I. Garkusha; D. Solyakov; I. Girka; V. Volkov; D. Bondar; V. Kondratenko; A. Boychenko; A. Krupka; D. Boloto; D. Drozdov; O. Salmin; A. Shchibrya

doi:10.15407/ujpe66.3.231

Фаза пробою на токамаку GOLEM та її вплив на параметри плазми

Автор(и)

Y. Siusko National Science Center Kharkov Institute of Physics and Technology
V. Svoboda Czech Technical University in Prague, Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering
J. Stockel Czech Technical University in Prague, Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering
I. Garkusha National Science Center Kharkov Institute of Physics and Technology, V.N. Karazin Kharkiv National University, School of Physics and Technology
D. Solyakov National Science Center Kharkov Institute of Physics and Technology, V.N. Karazin Kharkiv National University, School of Physics and Technology
I. Girka V.N. Karazin Kharkiv National University, School of Physics and Technology
V. Volkov V.N. Karazin Kharkiv National University, School of Physics and Technology
D. Bondar V.N. Karazin Kharkiv National University, School of Physics and Technology
V. Kondratenko V.N. Karazin Kharkiv National University, School of Physics and Technology
A. Boychenko V.N. Karazin Kharkiv National University, School of Physics and Technology
A. Krupka V.N. Karazin Kharkiv National University, School of Physics and Technology
D. Boloto V.N. Karazin Kharkiv National University, School of Physics and Technology
D. Drozdov V.N. Karazin Kharkiv National University, School of Physics and Technology
O. Salmin V.N. Karazin Kharkiv National University, School of Physics and Technology
A. Shchibrya V.N. Karazin Kharkiv National University, School of Physics and Technology

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe66.3.231

Ключові слова:

GOLEM токамак, пробiй, лавина, втрати частинок, параметри плазми

Анотація

На токамацi GOLEM було дослiджено вплив фази пробою на подальшi (пiсляпробiйнi) параметри плазми. Для рiзних пiдгруп тиску побудовано залежнiсть напруги та часу настання пробою вiд перiоду затримки мiж моментом вмикання тороїдального магнiтного поля B_t та моментом вмикання тороїдального електричного поля E_t. Проведенi експерименти на токамацi GOLEM показали, що чим коротша часова затримка мiж полями – тим кращi середнi параметри плазми. Крiм того, фазу пробою обговорено бiльш детально. В ходi обговорення проаналiзовано лавинну фазу пробою. Встановлено домiнуючий механiзм втрати частинок пiд час лавинної фази, обговоренi майбутнi кроки дослiджень, поставленi новi завдання. Експерименти з вивчення фази пробою були проведенi дистанцiйно на токамаку GOLEM студентами магiстратури Харкiвського нацiонального унiверситету iм. В.Н. Каразiна.

Посилання

A. Raicu et al. The thermal ionization phase during the plasma formation in TM-1-MH tokamak. Czechoslovak J. Phys. 37 (7), 850 (1987).

https://doi.org/10.1007/BF01604256

H. Prinzler, P. Heymann, J. Stockel et al. Investigations of the start up phase in the TM-1-MH tokamak. Czechoslovak J. Phys. 34, 665 (1987).

https://doi.org/10.1007/BF01589863

P.K. Chattopadhyay, R. Pal, N.R. Ray, P.K. Gupta. Breakdown and preionization experiments in the SINP tokamak. Nuclear Fusion 36 (9), 1205 (1996).

https://doi.org/10.1088/0029-5515/36/9/I09

J.F. Benesch. Breakdown in the PRETEXT Tokamak (Ph.D. Thesis Texas Univ., Austin. Dept. of Physics, 1981).

https://doi.org/10.2172/6290075

W. Jiang, Y. Peng, Y. Zhang, G. Lapenta. Numerical modeling of tokamak breakdown phase driven by pure Ohmic heating under ideal conditions. Nucl. Fus. 56 (12), 126017 (2016).

https://doi.org/10.1088/0029-5515/56/12/126017

V. Svoboda et al. Remote operation of the GOLEM tokamak with hydrogen and helium plasmas. J. Phys.: Conf. Ser. 768, 1 (2016).

https://doi.org/10.1088/1742-6596/768/1/012002

V. Svoboda et al. Multi-mode remote participation on the GOLEM tokamak. Fusion Engineering and Design 86, 1310 (2011).

https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2011.02.069

J. Brotankova. Breakdown in the PRETEXT Tokamak (Ph.D. Thesis Institute of Plasma Physics., Prague. Dept. of Surface and Plasma Science, 2009).

T. Markovic. Measurement of Magnetic Fields on GOLEM Tokamak (Diploma. Czech Technical University in Prague., Prague. Dept. of Physics, 2012).

http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/0/

http://golem.fjfi.cvut.cz/utils/

R. Papoular. The genesis of toroidal discharges. Nucl. Fus. 16, 37 (1976).

https://doi.org/10.1088/0029-5515/16/1/004

B. Lloyd, G.L. Jackson, T.S. Taylor, E.A. Lazarus, T.C. Luce, R Prater. Low voltage Ohmic and electron cyclotron heating assisted startup in DIII-D. Nucl. Fus. 31, 2031 (1991).

https://doi.org/10.1088/0029-5515/31/11/001

M. Valovic. Convective losses during current initiation in tokamaks. Nucl. Fus. 27, 599 (1987).

https://doi.org/10.1088/0029-5515/27/4/006

B. Lloyd, P.G. Carolan, C.D. Warrick. ECRH-assisted start-up in ITER. Plasma Physics and Controlled Fusion 38, 1627 (1996).

https://doi.org/10.1088/0741-3335/38/9/007

T. Markovic. 3D simulation of the stray magnetic field on GOLEM (private communication).

Downloads

PDF (English)

Опубліковано

2021-04-07

Як цитувати

Siusko, Y., Svoboda, V., Stockel, J., Garkusha, I., Solyakov, D., Girka, I., Volkov, V., Bondar, D., Kondratenko, V., Boychenko, A., Krupka, A., Boloto, D., Drozdov, D., Salmin, O., & Shchibrya, A. (2021). Фаза пробою на токамаку GOLEM та її вплив на параметри плазми. Український фізичний журнал, 66(3), 231. https://doi.org/10.15407/ujpe66.3.231

Завантажити посилання

Номер

Том 66 № 3 (2021)

Розділ

Фізика плазми

Ліцензія

Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна

Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:

1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.

2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.

3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.

4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.

5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.

6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.